الحث في خط النقل

سبب تحريض خط النقل

بشكل عام، يتم نقل الكهرباء عبر خط النقل بجهد وتيار متناوب عاليين. التيار المتناوب العالي الذي يتدفق عبر الموصل ينشأ عنه مغناطيسية تدفق ذات قوة عالية بطبيعة متناوبة. هذا التدفق المغناطيسي المتناوب ذو القيمة العالية يربط بين الموصلات المجاورة المتوازية للموصل الرئيسي. يحدث ربط التدفق داخل الموصل خارجياً وداخلياً. ربط التدفق داخلياً بسبب التيار الذاتي وخارجيًا بسبب التدفق الخارجي. الآن المصطلح التحريض مرتبط ارتباطًا وثيقًا بربط التدفق، ويُرمز له بـ λ. فلنفترض أن ملفًا بعدد N من الدورات مرتبطة بتدفق Φ بسبب التيار I، فإن

ولكن لخط النقل N = 1. علينا حساب قيمة التدفق Φ، وبالتالي يمكننا الحصول على تحريض خط النقل.

حساب تحريض الموصل الواحد

حساب التحريض الداخلي بسبب التدفق المغناطيسي الداخلي للموصل

لنفترض أن موصلًا يحمل تيارًا I عبر طوله l، x هو نصف قطر الموصل الداخلي المتغير وr هو نصف القطر الأصلي للموصل. الآن المساحة العرضية بالنسبة لنصف القطر x هي πx2 وحدة مربعة والتيار Ix يتدفق عبر هذه المساحة العرضية. لذا يمكن التعبير عن قيمة Ix بدلالة التيار الأصلي للموصل I والمساحة العرضية πr2 وحدة مربعة

الآن دعنا نعتبر سمك صغير dx مع طول 1 متر من الموصل، حيث Hx هو القوة المغناطيسية بسبب التيار Ix حول المنطقة πx2.

والكثافة المغناطيسية Bx = μHx، حيث μ هي النفاذية لهذا الموصل. مرة أخرى، µ = µ0µr. إذا افترضنا أن النفاذية النسبية لهذا الموصل µr = 1، فإن µ = µ0. لذا هنا Bx = μ0 Hx.

dφ للشريط الصغير dx يتم التعبير عنه بواسطة

هنا لا يحيط كامل المساحة العرضية للموصل بالتدفق المذكور أعلاه. نسبة المساحة العرضية داخل دائرة نصف قطرها x إلى المساحة العرضية الكلية للموصل يمكن اعتبارها كجزء من دورات تربط التدفق. لذا فإن ربط التدفق هو

الآن، ربط التدفق الإجمالي للموصل بطول 1 متر بنصف قطر r هو

لذا، التحريض الداخلي هو

التحريض الخارجي بسبب التدفق المغناطيسي الخارجي للموصل

لنفترض، بسبب تأثير الجلد يكون التيار I للموصل مركزة بالقرب من سطح الموصل. دعنا نعتبر أن المسافة y تمثل المسافة من مركز الموصل مما يجعل نصف القطر الخارجي للموصل.

Hy هي القوة المغناطيسية وBy هي كثافة المجال المغناطيسي عند المسافة y لكل وحدة طول من الموصل.

لنفترض وجود تدفق مغناطيسي dφ ضمن السمك dy من D1 إلى D2 لطول 1 متر من الموصل كما هو موضح في الشكل.

بما أن التيار I يُفترض أنه يتدفق على سطح الموصل، فإن ربط التدفق dλ يساوي dφ.

لكن يجب أن نأخذ في الاعتبار ربط التدفق من سطح الموصل إلى أي مسافة خارجية، أي من r إلى D

تحريض خط النقل ذو المرحلة الواحدة والمكون من سلكين

لنفترض أن الموصل A بنصف قطر rA يحمل تيارًا IA في الاتجاه المعاكس للتيار IB عبر الموصل B بنصف قطر rB. الموصل A يبعد بمقدار D عن الموصل B وكلاهما طوله l. هما قريبان جداً من بعضهما بحيث يحدث ربط التدفق في كل من الموصلين بسبب تأثيراتهما الكهرومغناطيسية.